近年来，单分子技术因能在超越衍射极限尺度上精确研究分子而快速发展。光电等离子体回音壁模式（optoplasmonic whispering gallery mode, WGM）传感结合局域表面等离子体共振（LSPR）与 WGM 传感原理，具有无标记单分子表征能力，甚至可检测单离子。然而，现有光电等离子体 WGM 传感通常工作于多路复...
细胞重编程与细胞制造在组织再生和疾病治疗中具有广泛应用，但许多衍生细胞缺乏独特的细胞表面标志物，难以从混合群体中分离，且需要在细胞扩增早期识别并富集目标细胞。为此，作者设计了一种基于核酸的金纳米棒（NAGNR）荧光生物传感器，用于检测细胞内标志物的 mRNA 表达并实现细胞分选。该传感器由金纳米棒、表面修饰的锁核酸（LNA）探针和荧...
抗生素耐药使病原菌检测与活性评估面临持续挑战，传统培养法虽为金标准但耗时长、操作繁琐。本研究开发了一种基于柠檬酸和炔基修饰金纳米棒（AuNRs）的即时检测（POC）方法，命名为AuNRs–BICC。该AuNRs具有优于传统表面活性剂修饰AuNRs的生物相容性和定量性能。方法利用细菌介导的CuII还原为CuI，并进一步与叠氮修饰的生物...
α-突触核蛋白寡聚体在帕金森病（PD）早期诊断中具有重要作用。本研究报道了一种巯基十一烷酸（MUA）包覆金纳米棒（GNRs）修饰并固定壳聚糖（CH）的U形光纤探针，用于检测α-突触核蛋白寡聚体（OA）生物标志物。该探针基于局域表面等离子共振（LSPR）原理，通过OA浓度分析显示较高检测灵敏度。在10–100 pM浓度范围内，生物传感...
甘露糖结合凝集素（MBL）激活补体凝集素途径及后续炎症机制，许多疾病的发生与预后受其活性和血清浓度影响。现有ELISA检测需多步孵育和洗涤，耗时长。本文开发一种纳米等离子体检测，用于即时检测人血清中的MBL。该检测基于通过两亲性连接子功能化甘露糖的金纳米棒（Man-GNRs）。实验确定糖在纳米棒表面的有效接枝量，接枝密度约4分子/n...
在感兴趣点直接对未稀释生物流体中的关键标志物进行连续检测，是生物传感的下一步基础目标。实现该平台极具挑战，因为它需要一种可逆生物传感器，能在紧凑设备中长时间追踪皮摩尔至纳摩尔分子浓度。本文报道了一种基于等离子体增强荧光的传感方法，利用生物功能化金纳米颗粒实现未标记分析物的单分子检测。极强的等离子体增强荧光信号使未改变生物介质中的单分...
本文报道了一种基于金纳米棒（AuNRs）自组装的表面增强拉曼光谱（SERS）生物传感器，用于在稀释痰液中特异性检测气道炎症因子。AuNR表面修饰了可特异性识别气道炎症因子白细胞介素-5（IL-5）的抗体，从而形成端-端自组装体系，使拉曼信号放大一个数量级并显著提高灵敏度。同时，传感器外层包覆二氧化硅，提高了体系稳定性并有利于后续应用...
为癌症早期检测与诊断，开发快速、准确且灵敏的电化学生物传感器至关重要。本研究以金纳米棒（AuNR）和金纳米线（AuNW）纳米复合材料（AuNR/AuNW/CS）修饰玻璃碳电极（GCE），构建无标记电化学适配体传感器，用于检测人血清中的载脂蛋白A-1（ApoA1）。巯基化ApoA1特异性适配体通过自组装单分子层固定在修饰电极表面。循环...
快速、简便且灵敏地分析关键蛋白对临床诊断和生物标志物检测至关重要。癌症生物标志物的临床数据有望用于早期癌症诊断，但现有分析系统难以在资源有限地区实施。纸基生物传感器因满足即时检测（PoC）设备要求而受到关注，但主要缺点是灵敏度和定量测量效率较低。本文设计了一种低成本纸基纳米传感器，采用等离子书法方法，使用装有金纳米棒（AuNR）胶体...
近年来，RNA 型遗传病毒引发的新冠疫情等公共卫生事件引起全球关注。本文设计了一种用于 RNA 病毒医学检测的无电极生物传感芯片，融合石英晶体微天平（QCM）与局域表面等离子共振（LSPR）技术。利用 COMSOL 有限元模拟研究了不同参数金纳米棒—石英基底体系的等离子共振特性及 QCM 芯片表面电位分布。结果表明，金纳米棒二聚体的...
玉米中赭曲霉毒素A（OTA）污染因分布广、毒性高而备受关注，中国及欧盟等已制定玉米中OTA最大残留限量。基于纳米颗粒的荧光共振能量转移（FRET）检测快速灵敏，但常需复杂信号放大或特殊纳米颗粒形貌，不利于快速检测。本研究提出一种简单策略提高FRET适配体传感器灵敏度：将DNA四面体用于金纳米棒（AuNRs）FRET适配体传感器，DN...
细胞因子是参与炎症、免疫和肿瘤微环境调控的小肽类蛋白标志物，其循环水平变化可反映疾病状态。为在疾病进程中快速、特异、准确地监测免疫状态，发展高灵敏、多路细胞因子检测传感器对临床检验和疾病机制研究至关重要。本文简要综述细胞因子检测工具及新生物标志物开发的基本原理，讨论高灵敏、多路细胞因子定量技术的最新进展及其在宽范围检测中的应用能力，...
本文报道了一种基于miRNA的电化学生物传感器，用于检测胰腺癌生物标志物miRNA30e（miR30e）。以屏印金电极为基底，先用半胱氨酸盐酸盐功能化，再固定合成胶体金纳米棒，随后通过氨基化实现单链DNA探针的共价连接，最后用明胶封闭非特异性位点。该传感器通过电化学阻抗谱、循环伏安法和差分脉冲伏安法检测FBS加标样品中的miR30e...
外泌体是液体活检中极具潜力的无创生物标志物，可参与早期癌症的多种生物学与病理过程，因此亟需开发低成本、小型化、高特异性和超灵敏的外泌体生物传感器用于临床即时检测。传统肿瘤外泌体检测方法存在灵敏度和特异性不足等问题，限制了其在癌症临床诊断与预后中的应用。为此，本文提出一种集成 MoSe2 支撑金纳米棒的光学微纤维生物传感器。为将纳米界...
早期癌症检测与治疗可显著降低风险。现有光学方法临床转化受限于灵敏度低或生理代谢不清。本文开发一种负载药物的金纳米棒–黑磷纳米界面修饰的光学微纤维传感器，作为超灵敏生物传感器与纳米治疗平台。通过界面敏化与功能化，微纤维传感器实现 HER2 生物标志物的选择性检测，缓冲液中检出限 0.66 aM，10% 血清中 0.77 aM，并可早期...
DNA功能化金纳米颗粒已用于生物传感器开发和药物递送等应用，但多核苷酸链对单金纳米颗粒化学界面阻尼（CID）的影响尚未见报道。本研究采用总内反射散射（TIRS）方法测量金纳米棒（AuNRs），揭示胺基（NH2）连接的富鸟嘌呤DNA通过氮原子与金表面相互作用诱导的CID效应，并阐明NH2与DNA之间线性碳链长度（NH2-Cn-DNA，...
基于纸基的现场需求（PON）生物传感器因成本低、易使用而适用于食品安全、农业、疾病诊断和药物筛选，但现有纸基传感器多依赖生物标记、比色试剂和生物识别元件，在恶劣环境中稳定性有限。本文报道了一种无标记纸基生物传感器，由生物等离子体微阵列组成，用于在小体积生物流体中灵敏检测和定量蛋白靶标。生物等离子体微阵列采用超稳定生物等离子体墨水打印...
肿瘤相关组织中异常表达的microRNA（miRNA）在癌症早期诊断中具有重要潜力，但其丰度低、序列同源性高，难以高灵敏、高选择地定量。本文基于产物I2触发的金纳米棒（AuNRs）化学刻蚀，开发了一种高灵敏、高特异性的miRNA-21检测平台。AuNRs被刻蚀至更小尺寸后，其局域表面等离子共振（LSPR）散射发生显著蓝移且强度大幅下...
在复杂生物介质中避免生物污损并灵敏检测生物标志物仍是生物传感器领域的挑战。本文设计了一种基于特异性抗污损肽和信号放大策略的超低污损、高灵敏电化学生物传感器，用于人血清中前列腺特异性抗原（PSA）检测。首先，在玻璃碳电极表面电沉积聚乙二醇（PEG）掺杂聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT）形成低污损导电多孔层；随后固定链霉亲和素（S...
microRNA-21是肿瘤早期预测和转移的重要生物标志物，其准确检测对肿瘤诊断与治疗具有重要意义。将RNA检测与化疗和光热治疗结合于同一复合材料具有研究价值。本文设计了一种基于金纳米棒（AuNRs）的多功能纳米复合体，利用microRNA触发药物释放和近红外光热效应，用于癌症治疗和microRNA-21检测。首先合成具有光热效应的...